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氢气一直以来都被人们认为是人类活动主要的能量载体，是能够取代化石燃料的一种清洁无污染的能源。但是由于其内在的动力学限制，氢气的氧化还原只能在很高的温度或者是金属催化剂下才能进行。因此，如何设计一种新型、高效的氢气氧化还原催化剂一直是化学家所面临的一个巨大挑战。而自然界中的金属氢化酶却为我们提供了一个可以借鉴的模式。
氢化酶(hydrogenases，又称H-簇)可以高效的催化氢气的氧化还原反应，根据活性中心所含金属的不同，可以分为Fe-Fe(唯铁)氢化酶，Ni-Fe氢化酶和不含金属的氢化酶。由于纯铁氢化酶的产氢活性是镍铁氢化酶的10-100倍，所以，纯铁氢化酶的活性中心的模拟合成和研究是本论文研究的主要内容。
本论文主要以纯铁氢化酶活性中心的[2Fe2S]为骨架模型，合成了一系列含2-氮杂-1，3-亚丙基(-CH2NHCH2-)结构(简称ADT)的二铁六羰基模拟配合物，和其它[Fe2(SR)2(CO)6]模拟配合物，这类配合物的结构和纯铁氢酶活性中心结构非常相似，同时并对模拟配合物进行了羰基配体的取代反应，以此来研究不同的配体对铁中心的电子云密度及催化活性的影响。此外，对于已得到晶体的配合物，我们还通过X光单晶衍射和电化学(CV循环伏安法)考察了模拟化合物的电化学特征和可能的催化机理。
本论文合成了8个新颖的唯铁氢化酶活性中心的模拟配合物：
[FeZ[(SCH2)2N(3-C6H4CF3)](CO)6]2(1)
Fe2[(SCH2)2N(4-C6H4CF3)](CO)6(2)
[FeZ[(SCH2)2N(4-C6H4CN](CO)6]2(3)
Fe4[(SEt)2(S2)(CO)12](4)
[Fe2(SC6H4Cl)2(CO)6]-0.5(Et2O)(5)
[Fe3(SC6H4NH2)6(CO)6]·2(MeOH)(6)
Fe2(CO)6(2-SC6H4OCH3)2(7)
FeZ(CO)6(4-SC6H4OCH3)2(8)
所有配合物的结构都通过了X-射线单晶衍射、IR、元素分析、HNMR多种测试手段进行了表征。并且利用CV法，对所得配合物的电化学性质进行了研究。